用于操作具有排气再循环系统的机动车辆的方法技术方案

本发明专利技术涉及用于操作具有排气再循环系统的机动车辆的方法，公开了一种用于操作具有内燃发动机(4)的机动车辆(2)的方法，该内燃发动机(4)具有排气再循环系统(6)，该方法具有以下步骤：检测表示机动车辆(2)的环境温度的第一温度值(UT)，检测表示机动车辆(2)的发动机温度的第二温度值(MT)，以及当所述温度值(UT)大于环境温度的极限值(GW

Method for operating a motor vehicle with an EGR system

【技术实现步骤摘要】
用于操作具有排气再循环系统的机动车辆的方法
本专利技术涉及一种用于操作具有内燃发动机的机动车辆的方法，该内燃发动机具有排气再循环系统。
技术介绍
排气再循环(EGR)用于减少在内燃发动机(例如汽油或柴油发动机)中的燃料燃烧期间产生的氮氧化物(NOx)的排放。在燃烧过程期间已减少氮氧化物的产生是有用的，因为单独使用排气后处理措施，例如借助于引起氮氧化物的化学还原的选择性催化还原和/或NOx储存催化转化器，不能满足或只能非常困难地满足法定排放限制值。在排气再循环期间，从排气流中抽取排气并将其添加到进气中。燃料/空气混合物中的氧含量因此降低，并且汽缸中的燃烧温度因此降低。由于主要在高温和高压下产生有害的氮氧化物(NOx)，因此通过排气再循环，释放到环境中的氮氧化物浓度可降低高达50％。在柴油发动机的情况下，排气再循环还将碳烟微粒的形成降低大约10％。特别是在柴油发动机的情况下，排气再循环是降低氮氧化物排放的最重要措施中的一种。在汽油发动机的情况下，排气再循环还有助于降低气体交换损失，并且从而进一步降低部分负荷范围内的燃料消耗。然而，在内部EGR的情况下，经由凸轮轴调节器调节的排气阀在进气冲程期间暂时保持打开，从而将排气直接抽回到汽缸中，而在外部EGR的情况下，排气从排气道中抽取，并经由管线、冷却器和阀供应回到进气道。就此而言，在低压EGR(LPEGR)的情况下，抽取发生在排气后处理的下游，并且排气排出发生在涡轮压缩机的上游，而在高压EGR(HPEGR)的情况下，抽取发生在涡轮增压器的涡轮的上游，并且排气后处理和排气排出发生在中间冷却器和节气门的下游。低压EGR已知为用于减少内燃发动机的排气排放，特别是在柴油发动机的情况下。在操作期间，再循环排气与压缩机叶轮的上游的进气混合。当发动机工况低于水的露点时，这可引起压缩机上游的水冷凝和/或雪/冰方面的重大问题，从而可引起压缩机叶轮的损坏。用冷却系统的加热的冷却剂加热进气用于补救这一点。来自发动机冷却系统的冷却剂由冷却剂控制阀控制，该控制阀使冷却剂流向加热器以加热进气。此外，即使在暖机阶段期间不需要EGR冷却，流向EGR冷却器的冷却剂流也通常不受调节。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是展示可改进具有内燃发动机的机动车辆的操作的方法，该内燃发动机具有排气再循环系统。本专利技术的目的通过一种用于操作具有内燃发动机的机动车辆的方法来实现，该内燃发动机具有排气再循环系统，该方法具有以下步骤：检测表示机动车辆的环境温度的第一温度值，检测表示机动车辆的发动机温度的第二温度值，以及当第一温度值大于环境温度的极限值并且第二温度值大于发动机温度的上限值时，操作排气再循环系统以用于在第一模式中冷却再循环排气，或者当第一温度值不大于极限值并且第二温度值不大于发动机温度的下限值时，操作排气再循环系统以用于在第二模式中加热进气，或者当第一温度值不大于极限值并且第二温度值大于下限值时，操作排气再循环系统以用于在第三模式中冷却再循环排气并加热进气。从机动车辆的内燃发动机到排气再循环系统的EGR热交换器以及到进气热交换器的冷却剂流根据第一模式中的冷却模式分布进行分配，根据第二模式中的加热模式分布进行分配，并且根据第三模式中的组合的冷却模式和加热模式分布进行分配。因此，取决于环境温度、发动机温度、发动机负荷以及机动车辆的发动机转速，排气再循环系统在三种不同的操作模式中操作，这三种不同的操作模式根据冷却模式分布和一种加热模式分布以及到EGR热交换器和到进气热交换器的组合的冷却模式和加热模式分布而在冷却剂的分布方面不同。因此，可考虑特别低的环境温度，例如低于-10℃，与同时低于30℃的低发动机温度，并且可实现加速加热。也可考虑除这些值以外的值，例如极低的环境温度，例如低于-15℃，与同时低于40℃的低发动机温度。此外可提供的是，控制装置例如取决于环境温度、发动机温度和发动机负荷以及机动车辆的发动机转速来确定相应的极限值。根据一个实施例，当第一温度值大于环境温度的极限值并且第二温度值不大于发动机温度的上限值并且第二温度值不大于发动机温度的下限值时，排气再循环系统在用于加热进气的第二模式中操作。并且当第一温度值大于环境温度的极限值并且第二温度值不大于发动机温度的上限值并且第二温度值大于发动机温度的下限值时，排气再循环系统在用于冷却再循环排气并用于加热进气的第三模式中操作。因此，当发动机温度低于上限值时，在第一模式中操作用于冷却再循环排气的排气再循环系统存在偏离。取决于发动机温度是高于还是低于下限值，然后选择第二模式或第三模式。因此，排气再循环系统的操作可再次被精炼并且由此被优化。根据另一实施例，在第一模式中，EGR热交换器受总冷却剂流的作用，并且进气热交换器不受冷却剂的作用。例如，当环境温度例如高于15℃并且发动机温度例如至少为50℃时，选择第一模式。换言之，当内燃发动机变暖并且环境温度不低于某个极限值时，机动车辆在第一模式中操作，这使得排气空气和压缩机上游的再循环排气的混合物可冷凝。然后，最大程度地冷却再循环排气，以尽可能降低汽缸中的燃烧温度，并因此最小化氮氧化物的输出。根据另一实施例，在第二模式中，EGR热交换器不受由内燃发动机加热的冷却剂的作用，并且进气热交换器受总冷却剂流的作用。例如，当环境温度例如小于15℃并且发动机温度例如小于30℃时，选择第二模式。换言之，当内燃发动机尚未暖机并且环境温度处于适度范围内时，机动车辆在第二模式中操作。然后，再循环排气不被冷却，以便实现内燃发动机的快速加热。进气被额外加热。根据另一实施例，在第三模式中，EGR热交换器受总冷却剂流的第一部分流的作用，并且进气热交换器受总冷却剂流的第二部分流的作用。例如，当环境温度例如低于-15℃并且发动机温度例如高于40℃时，选择第三模式。换言之，机动车辆在非常低的环境温度下在第三模式中操作。因此，再循环排气被冷却，以便尽可能降低汽缸中的燃烧温度，并因此最小化氮氧化物的输出。进气同时被加热。在第三模式中，第一部分流和第二部分流的总和大于第一模式和/或第二模式期间的冷却剂流，因为冷却剂的流动阻力由于EGR热交换器和进气热交换器同时受其作用而降低。因此，在第三模式中可使用明显更大的冷却剂流。当内燃发动机尚未完全暖机时，在相对较高的环境温度的情况下，内燃发动机也可作为第二模式和第一模式之间的过渡在第三模式中操作。这在某些临界条件下可为有利的，例如，当需要冷却再循环排气并同时加热进气时。计算机程序产品、控制装置、具有此类控制装置的排气再循环系统、具有此类排气再循环系统的内燃发动机以及具有此类内燃发动机的机动车辆也属于本专利技术。附图说明现在将参考附图解释本专利技术，该附图示出：图1在示意图示中示出了具有内燃发动机的机动车辆的内燃发动机，该内燃发动机具有排气再循环系统。图2在第一模式中示出了具有排气再循环系统的机动车辆的图1所示的内燃发动机。图3在第二模式中示出了具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作具有内燃发动机(4)的机动车辆(2)的方法，所述内燃发动机(4)具有排气再循环系统(6)，所述方法具有以下步骤：/n检测表示所述机动车辆(2)的环境温度的第一温度值(UT)，/n检测表示所述机动车辆(2)的发动机温度的第二温度值(MT)，以及/n当所述第一温度值(UT)大于所述环境温度的极限值(GW

【技术特征摘要】
20181126 DE 102018220245.11.一种用于操作具有内燃发动机(4)的机动车辆(2)的方法，所述内燃发动机(4)具有排气再循环系统(6)，所述方法具有以下步骤：
检测表示所述机动车辆(2)的环境温度的第一温度值(UT)，
检测表示所述机动车辆(2)的发动机温度的第二温度值(MT)，以及
当所述第一温度值(UT)大于所述环境温度的极限值(GWUT)并且所述第二温度值(MT)大于所述发动机温度的上限值(GWMT1)时，在用于冷却再循环排气的第一模式(M1)中操作所述排气再循环系统(6)，或者
当所述第一温度值(UT)不大于所述极限值(GWUT)并且所述第二温度值(MT)不大于所述发动机温度的下限值(GWMT2)时，在用于加热所述进气的第二模式(M2)中操作所述排气再循环系统(6)，或者
当所述第一温度值(UT)不大于所述极限值(GWUT)并且所述第二温度值(MT)大于所述下限值(GWMT2)时，在用于冷却再循环排气并用于加热所述进气的第三模式(M3)中操作所述排气再循环系统(6)，其中
从所述机动车辆(2)的内燃发动机(4)到所述排气再循环系统(6)的EGR热交换器(28)以及到进气热交换器(24)的冷却剂流根据所述第一模式(M1)中的冷却模式分布进行分配，根据所述第二模式(M2)中的加热模式分布进行分配，并且根据所述第三模式(M3)中的组合的冷却模式和加热模式分布进行分配。


2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述第一温度值(UT)大于所述环境温度的所述极限值(GWUT)并且所述第二温度值(MT)不大于所述发动机温度的所述上限值(GWMT1)并且所述第二温度值(MT)不大于所述发动机温度的所述下限值(GWMT2)时，所述排气再循环系统(6)被操作用于在第二模式(M2)中加热所述进气，并且当所述第一温度值(UT)大于所述环境温度的所述极限值(GWUT)并且所述第二温度值(MT)不大于所述发动机温度的所述上限值(GWMT1)并且所述第二温度值(MT)大于所述发动机温度的所述下限值(GWMT2)时，所述排气再循环系统(6)被操作用于在第三模式(M3)中冷却再循环排气并加热所述进气。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述第一模式(M1)中，所述EGR热交换器(28)受所述总冷却剂流的作用，并且所述进气热交换器(24)不受由所述内燃发动机(4)加热的冷却剂的作用。


4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中在所述第二模式(M2)中，所述EGR热交换器(28)不受由所述内燃发动机(4)加热的冷却剂的作用，并且所述进气热交换器(24)受所述总冷却剂流的作用。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在所述第三模式(M3)中，所述EGR热交换器(28)受所述总冷却剂流的第一部分流的作用，并且所述进气热交换器(24)受所述总冷却剂流的第二部分流的作用。


6.设计用于执行根据权利要求1至5中的任一项所述的方法的计算机程序产品。


7.一种用于操作具有内燃发动机(4)的机动车辆(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·G·奎科斯，A·库斯克，C·W·维吉尔德，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US